Question

在綜合實踐活動課上，小王同學發現學校運動場上有若干大小不等的鉛球，于是他聯想到物理課上學到的重力勢能的知識，他想利用鉛球和沙坑來探究“重力勢能的大小與哪些因素有關”．
（1）提出問題：重力勢能的大小可能與

物體的質量

有關（說出一個即可）．
（2）根據所學知識，進行合理的猜想：

物體的質量越大，重力勢能越大

．
（3）實驗中是利用

鉛球在沙坑中砸出坑的深淺

來判斷鉛球重力勢能大小的，這種方法叫轉換法，請你再舉出一個用到這種方法的力學實驗名稱

利用小球撞擊木塊的距離來判斷小球動能的大小

．

Answer 1

分析：（1）根據所學知識，重力勢能與物體的質量和舉高的高度有關，因此，可從這兩方面提出問題；
（2）針對提出的問題，做出合理的猜想，即重力勢能與質量或高度的具體關系是怎樣；
（3）合理利用操場上的沙坑，通過觀察鉛球在沙坑中砸出坑的深淺可判斷重力勢能的大小．同樣利用轉換法的例子在探究影響動能大小的因素、探究摩擦力等實驗中都有使用．

解答：解：（1）重力勢能的大小可能與物體的質量（或舉高的高度）有關．
（2）針對問題提出的猜想：物體的質量越大，重力勢能越大（物體舉高的高度越高，重力勢能越大）．
（3）借助操場上的沙坑，可通過比較鉛球在沙坑中砸出坑的深淺來判斷鉛球重力勢能的大小．利用轉換法的力學實驗如：利用小球撞擊木塊的距離來判斷小球動能的大小；利用彈簧測力計的示數來測量摩擦力的大小等．
故答案為：（1）物體的質量．
（2）物體的質量越大，重力勢能越大（物體舉高的高度越高，重力勢能越大）．
（3）鉛球在沙坑中砸出坑的深淺．利用小球撞擊木塊的距離來判斷小球動能的大小．

點評：此題中我們必須要熟知重力勢能的大小與物體的質量和被舉高的高度有關，這樣在提出問題和做出猜想時才不至于盲目．轉換法是物理實驗中常用的方法之一，是一種將不易觀察和測量的量，轉換成容易觀察和測量的量，來進行研究的方法．